敏捷的特点及应用(先进制造技术论文)

敏捷的特点及应用

一、敏捷制造（Agile Manufacturing）的产生背景

第二次世界大战之后，日本和西欧各国的经济遭受战争破坏，工业基础几乎彻底被摧毁，只有美国作为世界上唯一的工业国家，向世界各地提供工业产品。所以美国的制造商们在60年代以前的策略是扩大生产规模。到了70年代，西欧发达国家和日本的制造业已基本恢复，不仅可以满足本国对工业的需求，甚至可以依靠本国的廉价的人力，物力生产廉价的产品打入美国市场，致使美国的制造商们将策略的重点由规模转向成本。80年代，原西德和日本已经可以生产高质量的工业品和高档的消费品与美国的产品竞争，并源源不断地推向美国市场，又一次迫使美国的制造商将制造策略的重心转向产品质量。进入90年代，当丰田生产方式在美国产生了明显的效益之后，美国人认识到只降低成本，提高质量还不能保证赢得竞争，还必须缩短产品开发周期，加速产品的更新换代。当时美国汽车更新换代的速度已经比日本慢了许多，一次速度问题成为美国制造商们关注的重心。“敏捷”从字面上看正是表明要用灵活的应变去对付快速变化的市场需求。20世纪90年代，信息技术突飞猛进，信息化的浪潮汹涌而来，许多国家制订了旨在提高自己国家在未来世界中的竞争地位、培养竞争优势的先进的制造计划。在这一浪潮中，美国走在了世界的前列，给美国制造业改变生产方式提供了强有力的支持，美国想凭借这一优势重造在制造领域的领先地位。在这种背景下，一种面向对世纪的新型生产方式——敏捷制造（Agile Manufacturing）的设想诞生了。

二、敏捷制造的内涵

敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术为主导）、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。

三、敏捷制造的特点

敏捷制造AM的基本特点：

1、AM是自主制造系统。AM具有自主性，每个工件和加工过程、设备的利用以及人员的投入都由本单元自己掌握和决定，这种系统简单、易行、有效。

2、AM是虚拟制造系统。AM系统是一种以适应不同产品为目标而构造的虚拟制造系统，其特色在于能够随环境的变化迅速地动态重构，对市场的变化做出快速的反应，实现生产的柔性自动化。

3、AM是可重构的制造系统。AM系统设计不是预先案规定的需求范围建立某过程，而是使制造系统从组织构造上具有可重构性、可重用性和可扩充性三方面的能力，它具预计完成变化活动的能力，通过对制造系统的硬件重构和扩充，适应新的生产过程，要求软件可重构，能对新制造活动进行指挥、调度与控制。

但是，敏捷制造的目标是快速响应市场的变化，抓住瞬息即逝的机遇，在尽可能短的时间内向市场提供高性能、高可靠性、价格适宜的环保产品。为了实现这一目标，实现敏捷制造的企业还应具有如下特点：

1、技术研发能力。

信息时代的技术进步速度加快，互联网大大提高了信息传播速度和知识普及范围，新技术被全球各地的人迅速地吸收、掌握、应用。企业要保持领先地位，就要拥有强大的技术研发实力，确保新产品的及时更替。人们日益意识到，高技术含量的产品带来高附加值。技术成为决定产品利润的重要因素。这也正是美国企业赖以抗衡日本企业的武器。日本人提出了精益生产模式，主要是通过降低成本的方法来提高利润。在长期的生产管理实践中，日本人发现决定产品成本和利润的主要因素是制造过程中的各种消耗，特别是人的工资消耗。于是日本汽车业就提出了精益生产，旨在优化生产组织结构，去掉一切不增值的生产过程和环节，通过降低成本的方法来提高利润。而美国人的敏捷制造模式认为，产品结构逐步向多元化、个体化变化，在未来的新经济模式下，决定产品成本、产品利润和产品竞争能力的主要因素是开发、生产该产品所需的知识的价值而不是材料，设备或劳动力。作为高工资成本的发达国家，美国人认识到他们无法和发展中国家在人员工资和劳动力成本上竞争，于是他们希望能尽可能地通过把知识融进产品使之产业化的方法，来获取利润。美国企业在高精尖武器、高端计算机、网络设备、大型管理软件等产品中得到了相当高的利润，也印证了技术实力对企业利润的有力支持。

2、生产的柔性能力。

要想抓住市场机遇，把实验室里新产品的研发模型转化为在成本和价格上具备经济性的商品，必须有相应的生产体系。过去的生产线是配合大规模生产，生产效率高，但是比较刚性。这种生产线是要求产品部件化、部件标准化、加工工序规范化，然后应用泰勒的管理思想，把工人固定在以一定节奏运转的生产线旁，从事几项简单的、极易熟练的加工工序。而现在生产潮流由大批量生产转向小批量多品种的方式，因此刚性生产模式也要改成敏捷化生产模式，即通过可重组的、模块化的加工单元，实现快速生产新产品及各种各样的变型产品，从而使生产小批量、高性能产品能达到与大批量生产同样的效益，达到同一产品的价格和生产批量无关。敏捷制造型企业在改造生产体系时，十分重视现代技术的应用。他们充分地利用各种信息和现代工程技术，能通过并行工程和仿真技术的应用，对全生产过程的仿真模拟来实现“第一个产品就是最优产品”的目标，从而彻底取消原型和样机的试生产过程。

3、个性化生产。

敏捷制造型企业按订单组织生产，以合适的价格生产顾客的订制产品或顾客个性化产品。这种方式取代了单一品种的生产模式，满足了顾客多种多样的要求。可以说是手工生产和大批量生产的完美结合，既继承手工生产满足不同顾客需求的优点，又保留大批量生产的速度。敏捷制造生产方式在我们生活中已经随时可见。1小时照片冲印和立等可取的配眼镜服务就是敏捷制造的范例。而且由于先进制造技术和优化思想的应用，这些产品和服务的价格与原来相比，并没有大幅度的增长。

4、建立虚拟企业。

由于消费者对产品需求出现复杂性、多元性和紧迫性，单独的企业往往不可能快速经济地承担开发制造和销售的全过程。敏捷制造型企业不强调全能，而强调企业间的动态合作；不要求企业“大而全”，而要求企业能“精而深”，拥有某个方面的核心竞争力。任何企业的核心竞争力只能是聚集在供应价值链的一两个环节上，这就需要利用现代网络技术，针对市场机遇，将在不同链节上具有核心竞争力的企业，依据资源、技术、人员最优配置原则，快速整合为虚拟企业，敏捷地开发制造产品。

5、企业间的动态合作。

敏捷制造要求企业对内部的生产工艺、流程、机构能迅速进行重组，以对市

场机遇做出敏捷反应，生产出用户所需要的产品。当企业发现单独不能做出敏捷反应时，就要进行企业间的合作。敏捷制造型企业不强调全能，而强调企业间的动态合作；不要求企业“大而全”，而要求企业能“精而深”，拥有某个方面的核心竞争力。敏捷制造企业较并行工程阶段的制造企业更强调企业结盟，企业利用以网络为基础的集成技术，包括异地组建动态联合公司、异地设计、异地制造等有关的集成技术，在信息高速公路中建立工厂子网，乃至全球企业网，通过互联网和其他企业进行合作，组织产品的设计、生产、组装、调试等活动，实现跨企业的动态联盟，对机遇做出快速响应。

6、仿真制造。

它综合运用了并行工程、仿真、建模、虚拟现实技术，利用三维可视交互环境，对产品的设计和制造全过程进行仿真试验。从计算机上完成成品的全方位设计制造、试验运行、评估改动等动态模拟。从而在产品真实制造之前，实现对产品的性能、成本、工艺性和可制造性各方面进行综合评价。这一过程通过信息网络并行开展，利用数字形成模拟产品，且有用户、供应商和制造人员的共同参与和修改。极大降低了产品的制造风险和市场经营风险，保证了产品开发制造的敏捷性。

7、和用户建立一种完全崭新的“战略”依存关系。

随着产品的生命周期越来越短，而从用户来说总希望已购买的产品使用时间越长越好，这是一对矛盾。如何解决这一对矛盾，因此不仅要保持售后产品的档案，提供周到的售后服务，保持在整个生命周期内用户对产品的信任，更重要的要为用户提供适当费用的升级、升档服务，以至以旧换新，例如：“美国Mentor Graphics软件公司软件的升级、升档服务1993年已占公司的总销售额的40％。市场在某种意义上来说是用户，因此用这样一种和用户相互依存的关系，来确保已有的市场，并在这基础上进一步扩大市场。

四、敏捷制造在企业中的发展与应用

1、企业核心能力培育与开发战略。

与传统战略截然不同，企业核心能力培育与开发战略不片面强调某一产品开发或具体战略经营的直接短期后果，而是着眼干企业深层次物质——一种以能力形式存在的、表现为企业整体所具有的“无与伦比”的面对竞争的长期能力，从而把企业之间的竞争升华为企业整体实力的对抗。企业核心能力是企业获得持续

稳定竞争优势的源泉，是实现对市场变化作出快速反应的基础，因此面向核心能力的企业发展战略应该把企业目标定位于核心能力的培育和开发上。英国苏塞克斯（Suzssex）大学教授JTidd1997年提出的“能力轨迹对核心能力的培育和开发作了较为详细的阐述：首先，企业必须能够识别自身的核心能力；其次，是能够将这些能力转变为新的工艺过程、产品和服务；最后，要善于从成功和失败中学习和吸收经验，从而改善现有的能力并开发出新的能力。

2、动态联盟战略。

面对快速多变的市场，任何一家企业都没有足够的时问和足够的资源及能力迅速地重组和调整自身的设计和生产以抓住稍纵即逝的需求机遇，动态联盟战略便成了各企业的理性选择。如前所述，虚拟企业结构便是由多个企业基于市场机遇而结成的动态联盟。这是一种多变的企业动态组织结构和企业群体集成方式。它通过企业间和企业内部的动态合作，对动态灵活的虚拟组织结构，先进的柔性生产技术和高素质的人员进行全面的集成，从而使企业能够从容应付快速变化和不可预测的市场需求，获得企业的长期竞争优势。此外，通过彼此间的合作网络，它还克服了资源在空间和时问上的局限性，一方面保持了分散资源和知识的优势和灵活性；另一方面依靠联盟的力量，技术共享，费用共担，提高了企业的抗风险能力，在集中和分散之间实现了动态平衡。它是企业实现敏捷生产的有效方式。动态联盟强调企业间的合作，因此各成员企业的通力合作是动态联盟成败的关键。根据合作交换理论，合作是最大化经济得益或心理得益的一种手段。当合作的得益大于成本时，合作各方愿意选择合作。合作的基础是信任，信任分为基于情感的信任和基于认知的信任。研究表明，当信任成为分享利润的必要条件时，合作各方会建立起真诚的合作关系。

3、小而精发展战略。

传统制造业是依照泰勒的管理理论，以大批量生产方式（即规模经济）来提高经济效益和管理功能的。规模经济在一定的历史条件下，对制造业的发展做出了重要贡献。但是，随着信息产业的崛起和知识经济的发展，规模经济的效益越来越失去它的意义。首先，顾客要求产品多样化，使很多产品生产形不成规模。其次，大批量生产方式要求企业人员、设备、功能齐全，材料充足，制造过程所需一切均由一家企业承担，导致了机构庞大、资源重叠、灵活性差的结果。为了克服这些缺陷，制造业发展战略应从规模经济转向范围经济（economicsofscope）。所谓范围经济是相对干规模经济提出的，它追求小而精

及企业灵活重组。追求的结果不是单位成本的降低，而是产品功能的提高，顾客要求的满足，资源的充分利用，最后迅速反映市场的变化来提高企业的效果。

4、基于企业知识开发的发展战略。

美国学者艾丽（V．Alice）认为：“企业价值链其实是一条知识链。而新的管理概念则把人作为具有独特竞争力的知识节点。”只有激活企业知识链的每一个知识节点，善于开发人的智慧和潜力，企业才能保持持续的竞争优势，在激烈的竞争环境中立于不败之地。企业知识有隐性知识（Tacit Knowledge）和显性知识（Explicit knowledge）两种类型。隐性知识包括员工头脑中的意会知识和物化于机器、设备上的知识。显性知识则是指企业的产品说明书、产品标准、生产报告、统计报表、数据库等以及编辑在书本中的知识。

国外在这方面的经验有：

①允许员工有充分的自由支配时间从事自己的项目研究；

②允许员工在一定限度内利用企业资源开展与创新有关的活动；

③与企业外专家建立合作关系，吸纳高层次研究人员参与研究，建立开放式人才库。需要指出的是，在两类知识的转化中信息起关键作用，因为“信息是使潜在性知识转化为现实性知识过程中，把不确定性减少到最小的必要成本投入”。得到更深入的研究和进一步的发展，以便更好地应用于中小企业。